題目：齊墩果酸聯(lián)合阿司匹林通過Akt/NF-κB/IκBα/COX2通路在結(jié)直腸癌中發(fā)揮抗腫瘤作用

英文名：Oleanolic acid combined with aspirin plays antitumor roles in colorectal cancer via the Akt/NF-κB/IκBα/COX2 pathway

雜志：Cell Death Discovery

影響因子：6.1

發(fā)表時間：2024年12月18日

研究背景：結(jié)直腸癌（CRC）是全球高發(fā)且致死率高的惡性腫瘤，現(xiàn)有化療方案因耐藥性和毒副作用效果有限。阿司匹林作為潛在化學預防藥物可降低CRC復發(fā)風險，但長期使用可能導致胃腸道出血等副作用。齊墩果酸（OA）是天然三萜類化合物，具有廣譜抗腫瘤活性，但其與阿司匹林聯(lián)用的協(xié)同機制尚不明確。

研究思路：通過網(wǎng)絡(luò)藥理學、分子對接和體外實驗，探討OA聯(lián)合阿司匹林是否能增強阿司匹林的抗癌作用。網(wǎng)絡(luò)藥理學結(jié)果顯示，齊墩果酸和阿司匹林可通過多種靶蛋白調(diào)控多種信號通路，包括NFκB1\IκBα\PTGS2\MAPK3\PIK3CA。一系列細胞實驗first證明，齊墩果酸通過調(diào)控Akt/NFκB/IκBα/COX2信號通路協(xié)同增強阿司匹林抑制HCT116和HT29細胞的增殖和侵襲，誘導S期停滯，從而協(xié)同增強阿司匹林促進結(jié)直腸癌細胞凋亡的能力。

研究結(jié)果：

1、獲取活性成分、疾病靶點和PPI拓撲分析

通過數(shù)據(jù)庫搜索，發(fā)現(xiàn)與OA相關(guān)的靶點有78個，與阿司匹林相關(guān)的靶點有978個，與CRC相關(guān)的靶點有1494個（GeneCards數(shù)據(jù)庫）和158個（OMIM數(shù)據(jù)庫）。合并后共獲得1558個CRC相關(guān)靶點。OA和阿司匹林的靶點與疾病靶點的交集為329個共同靶點。使用Cytoscape3.2.1構(gòu)建了包含327個節(jié)點和656條邊的藥物-疾病靶點網(wǎng)絡(luò)。通過CytoHubba選取前100個自由度的節(jié)點構(gòu)建主要靶點網(wǎng)絡(luò)（圖1A-D）。

圖1

2、OA和阿司匹林與候選靶點的結(jié)合親和力

對329個共同靶點進行GO功能富集分析，發(fā)現(xiàn)涉及1206個生物過程（BP），包括基因正調(diào)控、細胞增殖正調(diào)控和凋亡細胞負調(diào)控；121個細胞組分（CC），包括細胞外空間、細胞外區(qū)域和大分子復合體等（圖2A）。使用DAVID6.8數(shù)據(jù)庫對329個靶點基因進行KEGG富集分析，發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵通路包括PI3K-Akt信號通路、IL17信號通路、TNF信號通路和NF-κB信號通路。OA和阿司匹林聯(lián)合治療的關(guān)鍵靶點可能是NFκB1/IκBα/PTGS2/MAPK3/PIK3CA（圖2B-C）。使用Vina1.1.2軟件預測阿司匹林-OA-PTGS2、阿司匹林-OA-NFκB1和阿司匹林-OA-IκBα三元復合物的結(jié)合模式。結(jié)果顯示，OA和阿司匹林能夠與PTGS2、NFκB1和IκBα蛋白結(jié)合，形成穩(wěn)定的復合物（圖2D）。OA和阿司匹林以濃度依賴性方式抑制HCT-116和HT-29細胞增殖。OA和阿司匹林的IC50值分別為218.75μM、174.87μM、7.92mM和7.02mM（圖2E）。

圖2

3、OA/阿司匹林聯(lián)合治療對人結(jié)直腸癌細胞生長的協(xié)同抑制作用

OA和阿司匹林聯(lián)合使用對HCT-116和HT-29細胞的增殖抑制作用顯著增強。通過CompuSyn軟件分析聯(lián)合指數(shù)（CI）及相關(guān)指標，發(fā)現(xiàn)所有OA/阿司匹林劑量組合的CI值均小于0.7，表明兩者在檢測濃度范圍內(nèi)具有協(xié)同作用（圖3A-B）。

圖3

4、OA增強阿司匹林對結(jié)直腸癌HCT-116和HT-29細胞增殖和侵襲能力的抑制作用

EdU實驗顯示，OA和阿司匹林聯(lián)合使用顯著降低細胞增殖比例（P<0.05）。集落形成實驗和侵襲實驗進一步證實了OA能夠抑制CRC細胞的增殖和侵襲能力，并與阿司匹林聯(lián)合使用時具有協(xié)同增強效果（圖4A-C）。

圖4

5、OA/阿司匹林協(xié)同誘導結(jié)直腸癌細胞凋亡、細胞周期分析

TUNEL實驗顯示，OA和阿司匹林處理后，HCT116和HT29細胞的凋亡率顯著增加（P<0.001），表明兩者聯(lián)合使用能夠顯著誘導細胞凋亡（圖5a）。流式細胞術(shù)檢測結(jié)果顯示，OA和阿司匹林處理后，HCT116和HT29細胞的S期細胞比例增加，表明兩者能夠誘導S期阻滯（圖5B-C）。

圖5

6、OA/阿司匹林協(xié)同誘導ROS介導的細胞損傷

DCFDA探針和免疫熒光實驗顯示，OA和阿司匹林處理后，結(jié)直腸癌細胞內(nèi)的ROS水平和DNA損傷標志物γH2A.X的表達顯著增加，表明兩者通過誘導ROS產(chǎn)生和氧化DNA損傷協(xié)同促進細胞損傷和死亡（圖6A-B）。

圖6

7、OA、阿司匹林及其聯(lián)合應用對結(jié)直腸癌核心靶基因的影響

Westernblotting結(jié)果顯示，OA、阿司匹林及其聯(lián)合應用降低了AKT和NFκB1的磷酸化水平，并下調(diào)了COX2蛋白的表達，表明其可能通過抑制PI3K/Akt信號通路和NF-κB信號通路的激活來抑制癌細胞的增殖和存活（圖7A-B）。RT-qPCR結(jié)果顯示，OA、阿司匹林及其聯(lián)合應用上調(diào)了IL10的表達，下調(diào)了IL6、TNF-α、IL1B和CXCL8的mRNA轉(zhuǎn)錄水平（圖7C）。

圖7

總結(jié)：齊墩果酸與阿司匹林聯(lián)用通過抑制Akt/NF-κB/IκBα/COX2通路，協(xié)同抑制結(jié)直腸癌細胞增殖、侵襲并誘導S期阻滯和凋亡，為CRC治療提供新策略。傲星生物深耕生信分析十余載，有豐富的實驗方案、完善的下游驗證、機制研究服務，一對一專屬服務為您排憂解難，助您輕松應對畢業(yè)和晉升！